拉力释放型橡胶隔震支座试验与地震响应研究

摘要

针对传统橡胶隔震支座在抗拉性能方面的局限性，本文设计了由拉力释放装置和传统天然橡胶隔震支座串联的拉力释放型橡胶隔震支座Ⅱ-LNR400-T(直径400 mm的Ⅱ型拉力释放型橡胶隔震支座),其适用于高烈度地区大高宽比高层建筑结构。首先，通过拟静力试验，测试了Ⅱ-LNR400(直径400 mm的Ⅱ型天然橡胶隔震支座)和Ⅱ-LNR400-T支座的等效水平刚度和竖向压缩、拉伸刚度；其次，在ABAQUS有限元分析平台上对Ⅱ-LNR400-T支座的水平压剪、拉剪及竖向拉伸性能进行数值分析；最后，基于不同的竖向限位间隙，建立6个高宽比为4的ETABS高层隔震有限元模型，并通过三向地震动力非线性时程分析研究了拉力释放型橡胶隔震高层结构的地震响应。结果表明，拉力释放型橡胶隔震支座的竖向压缩刚度较传统天然橡胶隔震支座减小11.9%、水平等效刚度增大不超过3%,拉力释放装置仅影响隔震支座的竖向压缩刚度。拉力释放型橡胶隔震支座的水平等效刚度数值分析解与试验值差异小于6%,竖向压缩、拉伸刚度试验值与数值分析解对比吻合度高，且竖向拉伸刚度随水平剪切应变的增加呈现小幅下降趋势。非线性时程分析结果表明，局部采用拉力释放型橡胶隔震支座的隔震方案可使隔震层的拉应力重新分布，大幅降低隔震层拉应力响应水平，显著缓解高烈度区高层橡胶隔震结构的支座受拉超限问题。

关键词

橡胶隔震 / 拉力释放型橡胶隔震支座 / 拟静力试验 / 数值有限元分析 / 地震动响应